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第8章 相平衡與相圖 |
| 8.3 二元系相圖(8) （2）合金Ⅱ 合金Ⅱ緩慢冷卻到液相線上的1點時，從液相L中開始結晶出初晶α。在1～2點之間，隨著溫度的降低，α相不斷增多，而液相逐漸減少。α相和液相的成分分別沿TAD和TAC變化。當溫度降至2點即包晶溫度tp時，L和α相的成分分別變到C點與D點，二者的含量為：? ， 。至此將發(fā)生包晶反應： 。由于α的數(shù)量比包晶轉變所需要的量多，即： ，因此包晶轉變后，除形成新相β外，α相有剩余。在tP溫度以下，隨著固溶體溶解度的變小，從β和α固溶體中將不斷析出αⅡ和βⅡ。室溫下合金Ⅱ的組織時α+β+αⅡ+βⅡ。其平衡結晶過程如圖8-21所示。  （3）合金Ⅲ 合金Ⅲ緩冷至液相上的1點時，從液相L中開始結晶出初晶α。在1～2點之間，隨著溫度的降低，α相數(shù)量不斷增多，L相的數(shù)量不斷減少。冷到tP溫度時發(fā)生包晶轉變 。用杠桿定律可算出，該合金包晶轉變時系統(tǒng)中液相的相對量比包晶轉變所需的量多，即： ，所以，包晶轉變后，除了新形成的β相外還有剩余的液相存在。當溫度從2點降低時，剩余的液相將繼續(xù)結晶出β固溶體，β相成分沿BTB變化，液相的成分沿CTB變化。當溫度達到3點后，液相全部結晶為與合金成分相同的β固溶體。在3～4點之間，合金Ⅲ為單相β固溶體合金，不發(fā)生變化。在4點以下，從β固溶體中將析出αⅡ，冷至室溫，合金Ⅲ組織為β+αⅡ。合金Ⅲ的平衡結晶過程如圖8-22所示。  3）包晶合金的非平衡凝固 在慢冷平衡條件下，包晶成分合金在包晶反應溫度下以一定量比的α相和L相進行反應，由于擴散充分，包晶反應得以完全進行，最后α相消失，全部得到均勻成分的β相。但在快冷不平衡條件下，原子擴散受限制，包晶反應不完全，在β相的包圍中的α相在反應仍有殘留，這種組織叫核心（或包心）組織。 此外，圖8-19中成分D點的合金在平衡條件下不發(fā)生包晶反應，但在快冷不平衡條件下由于擴散受抑制，α相出現(xiàn)枝晶偏析，平均固相線成分偏移，在包晶反應溫度，仍有液相存在，也可發(fā)生包晶反應，形成β相。 |
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